Speziation oder Ökophänotypie? Analyse morphologischer Veränderungen oberjurassischer Bivalven aus dem Lusitanischen Becken (Portugal)
Final Report Abstract
Muscheln aus dem Oberjura des Lusitanischen Beckens (Zentralportugal) wurden mit diversen Methoden untersucht, um einige sehr unterschiedliche Fragestellungen (u.a. zu Variabilität, Phylogenie, Endemismus, stratigraphisches Auftreten) zu beantworten. Aus Strontium-Isotopen-Messwerten von Austernschalen konnte ein solides numerischstratigraphisches Schema für den Oberjura des Lusitanischen Beckens erstellt werden. Das Einsetzen der Sedimentation im mittleren Oxford wurde bestätigt und eine weitgehend kontinuierliche Sedimentationsphase bis zum Ende des Tithon belegt. Darüber hinaus ermöglichen die Daten die chronostratigraphische Korrelation mehrerer großräumig diachroner Einheiten. Anhand von Sauerstoff-Isotopenwerte konnten für die Zeit vom oberen Oxford bis zum oberen Kimmeridge relative stabile Paläotemperaturen von 16-22° C rekonstruiert werden. Die in verschiedenen lithostratigraphischen Einheiten auftretenden mehr oder minder autochthonen Schille werden von wenigen brackisch-endemischen oder opportunistischen Muschelarten aufgebaut. Sie entstanden in relativ kurzen Zeiträumen (102-104 Jahre) während Phasen geringer Sedimentation („maximum flooding“ oder „transgressive systems tract“) und liefern daher ausgezeichnete Daten für paläoökologische Studien. Die Auswertung von Größenmessungen, Zählungen von Skulpturelementen und Ligamentgruben sowie von Fourier-Form-Analysen der Schalenumrisse zeigt recht unterschiedliche Anpassungs- und Entwicklungsstrategien in den fünf Bivalvengattungen Arcomytilus, Isognomon, Eomiodon, Protocardia und Trigonia. Ein deutlicher, jedoch in den einzelnen Gattungen und Arten nicht völlig simultan auftretender Größensprung um die Wende vom unteren zum oberen Kimmeridge lässt sich auf erhöhten Nährstoffeintrag vom Festland zurückführen. Bei Arcomytilus morrisii variiert die Schalenform abhängig von einer epibyssaten oder endobyssaten Lebensweise. Diese wiederum ist an den jeweiligen Sedimenttyp – Festgründe und stabilisierte Sedimentoberflächen versus Weichböden – gebunden. Generell nimmt die Anzahl radiärer Rippen im Laufe der Zeit ab, Ausnahmen kommen jedoch häufig vor. Bei Isognomon geht die Größenzunahme mit der Speziation von I. lusitanicus einher, die sich von der Vorgängerart I. rugosus nicht nur durch die Größe, sondern auch durch eine deutlich höhere Dichte der Ligamentgruben abhebt. Die Variabilität der Schalenform ist üblicherweise innerhalb von Populationen größer als zwischen einzelnen Vorkommen, und ein Verteilungsmuster verschiedener Formtypen ist nicht erkennbar. Auch die Art Eomiodon securiformis zeigt eine ausgeprägte Variabilität hinsichtlich ihrer Schalenform. Bei Protocardia mag die Größenzunahme andere Hintergründe haben, da diese sehr spät einsetzt und auch eine kleine Art weiterhin vorkommt. Die neu beschriebene Art P. gigantea ist diagnostisch für die Kimmeridge-Tithon-Grenze und als Leitfossil verwendbar. Teilweise können die einzelnen Arten von Protocardia durch morphometrische Methoden gut identifiziert werden, eine Unterstützung durch klassische beschreibende Taxonomie ist jedoch notwendig. Gleiches gilt für die Gattung Trigonia, die eine enorme Variabilität aufweist. Ein modernes umfassendes Artkonzept für T. reticulata und ihre Tochterart T. pseudomeriani vermittelt einen Eindruck dieser Variabilität und ist auch auf andere Arten übertragbar. Untersucht wurde auch die Erhaltung von Farbmustern bei Muscheln, Schnecken und Seeigeln. Bei den meisten dieser Organismen wurde die Farbzeichnung wohl zur Tarnung angelegt. Alles in allem erbrachten die im Rahmen dieses Projekts durchgeführten Analysen einen erheblichen Erkenntnisgewinn über die Muscheln und ihre Lebensweise im Oberjura des Lusitanischen Beckens.
Publications
- (2007). Colour pattern preservation in Fuersichella n. gen. (Gastropoda: Neritopsoidea), bivalves, and echinid spines from the Upper Jurassic of Portugal. Beringeria, 37: 143-160
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- Ecophenotypic plasticity versus evolutionary trends – Morphological variability in Upper Jurassic bivalve shells from Portugal. Acta Palaeontologica Polonica
Schneider, S., Fürsich, F. T., Schulz-Mirbach, T. & Werner, W.
(See online at https://dx.doi.org/10.4202/app.2009.0062) - (2010). Marking the Kimmeridgian-Tithonian transition with a bivalve – Protocardia gigantea sp. nov. (Bivalvia: Cardiidae) and its relatives from the Lusitanian Basin (Portugal). Neues Jahrbuch für Geologie und Paläontologie, Abhandlungen 258: 167-184
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